『化学⑳』エンプラ③m-PPE 河東丈二

m‐PPEはフェノール（芳香環ーOH）とメタノール（CH4O）から、アルキル化反応により 2,6-ジメチルフェノールを合成して、酸化重合法により製造される。

上の化学式（構造式）は、2,6ジメチルフェニレンオキサイドを重合したPPE（ポリフェニレンエーテル）。

m-PPE（変性ポリフェニレンエーテル）は、PS（ポリスチレン）とのポリマーアロイ。

変性ポリフェニレンエーテル（ｍ-PPE）は、ポリフェニレンエーテルとポリスチレンからなるハイブリッド樹脂です。 強靭で、適度な機械的特性と優れた耐熱性を備えています。 クリープが少なく、寸法安定性に優れています。 また、その電気的特性は良好で、難燃性があります。

PPE（ポリフェニレンエーテル）は、エーテル結合（-O-）を持つため耐熱性が高く、荷重たわみ温度が約190℃と高い。また、硬質で粘り強い特性がある。　低温でも耐衝撃性に優れ、幅広い温度帯で安定している。　その他、吸水性が小さく、耐クリープ性に優れ、自消性もある。　

ただし成形流動性が悪い。　そのため、PSとポリマーアロイを成し、成形流動性を良くしたm-PPEが用いられる。

特徴

引張強さ、曲げ強さなどは、PPEよりは少し劣るが、PCやPOMと同等。

衝撃強さはABS、耐クリープ性はPCと同程度。

繊維強化などで強度UPグレードがある。

（PPE：PS=1：1）は、比重約1.06。エンプラで最も軽い。

広い温度域（-150～150℃）かつ広い周波数領域（60Hz～1MHz）で、低い誘電率と誘電正接を示す。（絶縁性に優れる）電気特性は、エンプラの中で最高レベル。

酸・アルカリなどの無機薬品に強い。

エーテル結合を主鎖にもち、加水分解耐性があるため、蒸気や熱水に強い。

医療器材や食品器材としても使用される。

短所として、

有機溶剤（トルエン、ベンゼン、四塩化炭素、ガソリンなど）に弱い。

用途

PPE/PSは着色の容易さや機械的性質のバランスの良さ、難燃化改良の容易さが評価され、電気・OA機器の外装に多く使用される。よく目にされる使用例では床用ケーブルカバーがある。低い吸水性から水道配管や給水機などにも利用される。フィラー強化グレードはボビンやコネクターなどの電装部品、または機構部品などに用いられる。

PPE/PAは高い耐衝撃性やオンライン塗装に適応する耐熱性などの特性から、ドアハンドルやフェンダー・ホイールキャップなどの自動車外装材に使用される。今後は軽量化を目的に外装そのものへの展開が期待されるが、耐低温衝撃性などのさらなる向上が研究課題となっている。PPE/PP はニッケル・水素蓄電池のケースなどに採用された実績がある。摺動性を付与された PPE/POM は成形時の反りも低く、バルブやモジュール類または自動車ドアなどの可動部品などに用いられる。PPE/PPS は一般用よりも高い耐熱性が要求される車載用光ディスクドライブのシャーシなど金属代替分野で採用されている。

Modified polyphenylene ether (m-PPE) 　Joji Kawahigashi

m-PPE is produced by oxidative polymerization by synthesizing 2,6-dimethylphenol from phenol (aromatic ring-OH) and methanol (CH4O) through an alkylation reaction.

The chemical formula (structural formula) above is PPE (polyphenylene ether) polymerized from 2,6 dimethylphenylene oxide.

m-PPE (modified polyphenylene ether) is a polymer alloy with PS (polystyrene).

Modified polyphenylene ether (m-PPE) is a hybrid resin composed of polyphenylene ether and polystyrene. It is tough, has moderate mechanical properties, and has excellent heat resistance. Low creep and excellent dimensional stability. Also, its electrical properties are good and it is flame retardant.

PPE (polyphenylene ether) has an ether bond (-O-), so it has a high heat resistance and a high deflection temperature under a load of about 190°C. It is also hard and tenacious. It has excellent impact resistance even at low temperatures and is stable in a wide temperature range. In addition, it has low water absorption, excellent creep resistance, and self-extinguishing properties.　

However, molding fluidity is poor. Therefore, m-PPE, which is a polymer alloy with PS and has improved molding fluidity, is used.

feature

Tensile strength, bending strength, etc. are slightly inferior to PPE but equivalent to PC and POM.

The impact strength is ABS, and the creep resistance is the same as PC.

There is a strength UP grade with fiber reinforcement.

(PPE: PS=1:1) has a specific gravity of about 1.06. The lightest engineering plastic.

It exhibits low dielectric constant and dielectric loss tangent over a wide temperature range (-150 to 150°C) and wide frequency range (60Hz to 1MHz). Electrical properties (excellent insulation) are at the highest level among engineering plastics.

Resistant to inorganic chemicals such as acids and alkalis.

It has an ether bond in its main chain and is resistant to hydrolysis, so it is resistant to steam and hot water.

It is also used as medical equipment and food equipment.

demerit:

Weak against organic solvents (toluene, benzene, carbon tetrachloride, gasoline, etc.).

Usage

PPE/PS is highly evaluated for its ease of coloring, well-balanced mechanical properties, and ease of flame-retardant improvement, and is often used for the exterior of electrical and OA equipment. A common use case is floor cable covers. Due to its low water absorption, it is also used for water pipes and water supply equipment. Filler-reinforced grades are used for electrical components such as bobbins and connectors, and mechanical parts.

PPE/PA is used for automotive exterior materials such as door handles, fenders, and wheel caps due to its properties such as high impact resistance and heat resistance suitable for online painting. In the future, it is expected to be applied to the exterior itself for the purpose of weight reduction, but further improvement such as low-temperature impact resistance is a research subject. PPE/PP has a track record of being adopted for the case of nickel-metal hydride storage batteries. PPE/POM with sliding property has low warpage during molding and is used for moving parts such as valves, modules, and automobile doors. PPE/PPS is used in metal substitute fields such as the chassis of optical disc drives for vehicles, which require higher heat resistance than general use.